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1、摘 要本文简要介绍了轧钢设备的地位、作用和飞剪机的应用发展现状，对各种类型的飞剪机的结构和用途进行了介绍和对比。重点研究了双曲柄对称式飞剪机设计的三个关键点：机构的确定、结构设计及运动学分析。本飞剪机设计成双曲柄对称式飞剪机，其设计特点是将刀架作成杠杆形状，将其一端固定在偏心轮的一端，另一端固定在摆杆上，使得偏心轮转动时，刀架能够作平移运动，则令固定在刀架上的刀片能够作垂直或近似的垂直于轧件的运动，从而使得剪切断面能够比较平整。本文根据剪切过程的运动要求对飞剪机的力能参数进行计算，利用得到的力能参数进行了电动机的选择与验算，然后对一级减速器和带传动进行设计，轴和轴承的强度校核符合设计标准，工作
2、安全可靠。关键词：飞剪机；结构设计；力能参数；校核 各位如果需要此设计的全套内容（包括二维图纸、中英文翻译、完整版论文、程序、答辩PPT）可加QQ695939903，如果需要代做也请加上述QQ,代做免费讲解。 Abstract The brief almostly introduced the degree and effect of steel rolling equipment, the flying shears development and present status of the application. We also make a introduction and contr
3、ast about the use and structure of various plate mill flying shears.Focused on considering the three points of the three symmetrial flying shear : the determination of the institution, optimization and kinematic analysis. The flying shear is crank rocker- type, which is characterized by forming the
4、knife rest into lever type, and fixing one end on jackshaft while the another on oscillating bar.So the knife rest can make translationmotion following the rolling of jackshaft which orders the blades fixed on the knife rest make vertical- rolling or approx vertical- rolling to get a smooth cut sect
5、ion. In this paper we calculate the energy parameters according to the movement requirement of the shearing process. Then we choose a motor and make a checking using the parameters.We also design the reducer and belt drive,then check the strengthen of axle and bearing. The flying shear fit the desig
6、n requirements totally,safety and reliable. Keywords: flying shear, architectural design, energy parameters,check 目 录摘 要IABSTRACTII第1章绪论11.1 课题背景及研究的目的和意义11.2国内外在该方向的研究现状及分析1国外在该方向的研究现状及分析1国内在该方向的研究现状及其分析21.3本课题的研究内容及其方法3研究内容3研究方法3第2章 总体方案设计52.1 引言52.2飞剪机整体方案设计5飞剪机的功能5飞剪机的基本要求5飞剪机的方案选择62.3飞剪机的总体方案布局
7、62.4 本章小结7第3章 飞剪机飞剪分析及电机选择83.1 引言83.2飞剪的工作状态83.3飞剪的结构分析9最大剪切力的计算9飞剪机上下刀架的合力计算9飞剪机动力所需功率求解11转动惯量的计算123.4 本章小结13第4章 减速机的设计144.1 引言144.2减速机的构成144.3减速机的设计14带传动的设计和校核144.3.2一级圆柱减速器的设计和校核164.4 本章小结21第5章 飞剪机本体的设计计算225.1 引言225.2飞剪机的设计方案分析225.3传动系统的设计及校核22传动齿轮的设计及校核23传动轴的设计及校核255.4剪切机构的设计315.5本章小结32第6章 剪切机构的
8、运动分析336.1 引言336.2剪切机构的运动分析336.3本章小结36结 论37参考文献38致 谢43附 录44第一章 绪论1.1 课题背景及研究的目的和意义通过此毕业设计，使学生深刻理解专业机械设备的设计方法，使学生能够充分利用所学过的知识，理论联系实际，独立开展设计工作，从而掌握从事机械设计及自动化相关工作的实际能力。 飞剪机是轧钢生产线上的关键设备，具有适合剪切大断面、剪切断面平直的特点，广泛应用于中小型轧钢车间，承担轧件的切头、切尾分段和事故碎段等任务1。自上世纪七十年代我国引进现代化的板带轧机生产线以来，板带材的飞剪机一直是属于引进的重要设备之一。为实现定尺长度的调节，传统机构飞
9、剪机必须具有空切机构和匀速机构，结构复杂，价格昂贵，改用大功率伺服电机作为飞剪机的主传动，可以提高飞剪机智能化水平、可靠性和使用水平，而且简化机械结构，提高生产效率。本课题研究的是剪切带钢的飞剪机，通过三维建模和运动仿真可以研究它的具体运动况。通过本次毕业设计，可以详细地了解曲柄连杆式飞剪机的工作原理和工作过程，能够综合应用所学知识，培养自己分析和解决实际工程问题的能力，达到锻炼创造能力的目的，同时在设计的过程中会用到制图、运动仿真、运动分析的软件，可以更加熟练地掌握这些软件的应用，为今后工作打好基础。 1.2国内外在该方向的研究现状及分析国外在该方向的研究现状及分析人们用飞剪来横向剪切运动着
10、的轧件开始于十九世纪末期，是一台蒸汽带动的爱德瓦尔兹飞剪。这种飞剪机构庞大，重量很重，蒸汽发生系统复杂，惯性力也很大。后来在美国出现了电动式带曲柄和偏心轴的飞剪，以电动驱动代替了蒸汽驱动。但其较大的惯性力还是限制飞剪运行的主要因素2。后来，美国又设计了摩尔根式电动飞剪，简化了机械结构部分。随后，其它国家，如德国，日本，意大利等，都对飞剪结构进行了创新和改进，先后研制开发出了各种有特色的飞剪。使飞剪的性能和结构日益完善。1.2.2国内在该方向的研究现状及其分析50年代，我国从原苏联引进了鞍钢1700热连轧机和1700可逆式冷轧机及相应的生产技术，该装备技术水平属当时世界先进水平。60年代我国自主
11、设计制造了2800、4200大型板轧机和1700热连轧机，其机械、电气传动等装备均国产，这些自主制造设备比当时国际水平是落后一些，主要表现在无厚度自动控制系统（AGC）。70年代武钢1700热、冷连轧机引进，使我国轧钢技术达到了当时世界上的先进水平，国内也开展了AGC的工业实验和推广应用。80年代从德国引进了2050、2030热、冷连轧机，该轧机具有世界先进水平的板形控制装备和技术，还有武钢引进的1200HC冷轧机，使我国的轧钢装备达到世界一流水平。经过多年的引进和消化吸收，我国的机械和控制装备虽有很大的发展，但我们必须认识到与国外仍然存在差距。目前，我国自行设计制造和从国外直接引进的飞剪机剪
12、切机构大多为铰链四杆机构，用来剪切厚度较大的钢板或钢坯的飞剪机多数采用曲柄摇杆或双曲柄式两种机构。（1）施罗曼飞剪3图1-1a所示为施罗曼飞剪机，是双曲柄摇杆式飞剪机。这台飞剪机所用的是径向匀速机构。在改变定尺长度后，通过径向匀速机构改变主轴曲柄的长度，从而使剪切钢板时刀刃的水平速度与运行带钢速度一致。（2）翁格尔飞剪上述匀速系统与传动系统，使飞剪机结构的复杂性可见一斑。引进后的几年间，飞剪机的上下刀座都不断出现过开焊，出现上刀梁断裂等事故。所谓的翁格尔飞剪机，如图1-1b所示。随着电机技术快速发展，特别是交流变频技术、大型伺服电机制造及控制技术的发展，对生产工艺要求复杂的飞剪机技术进步起到了
13、革命性推动作用。该飞剪机构由上下刀座和两个四杆机构组成，完全取消了以往飞剪机的匀速机构及倍尺机构；利用先进电气控制技术，从而满足了生产工艺对飞剪机的要求。翁格尔飞剪电机及电气控制技术的发展足以用简单机构满足复杂生产工艺对飞剪机的要求。（3）桥式飞剪从机构简图1-1c可以看到，桥式飞剪是一个五杆机构，箱型的上下刀座(梁)是偏心距相等的曲轴所驱动；其运动确定性、上下刀座同步性则由一个简单桁架相联结4。因而，桥式飞剪的机构得到进一步简化，传动链更加简洁。翁格尔飞剪机在生产实践中，曾经出现上刀梁的断裂事故；而桥式飞剪机的上下刀座(梁)的箱型结构不仅增强了上下刀梁的强度和刚度，同时还降低刀梁对材料的要求
14、，使其动力学性能更加优越。图1-1 飞剪机机构简图1.3本课题的研究内容及其方法1.3.1研究内容根据设计的要求，本次设计的主要研究内容为设计一台满足使用参数要求的曲柄连杆式飞剪机。1.3.2研究方法（1）文献研究法。根据研究目的，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题。作用有能了解有关问题的历史和现状，帮助确定研究课题。能形成关于研究对象的一般印象，有助于观察和访问。能得到现实资料的比较资料。有助于了解事物的全貌。（2）类比法。通过类比相似产品的大小尺寸以及零件选型来对飞剪机各模块进行部分大小尺寸以及零件选型。第2章 总体方案设计2.1 引言 本次曲柄连杆式飞剪机的设计要求区别于传统结构的飞剪机，整体结构大大简化，采用伺服电机传动，使得飞剪机的智能化有所提高，可靠性和生产效率也大大提高。2.2飞剪机整体方案设计2.2.1飞剪机的功能曲柄连杆式飞剪机能够实现定尺剪切，没有空切和匀速机构，采用伺服电机作为主传动，使用PLC实时控制飞剪机的转速。2.2.2飞剪机的基本要求飞剪机的特点是能横向剪切运动着的轧件，对它有三个基本要求：（1）剪刃在剪切轧件时要随着运动的轧件一起运动，即剪刃应该同时完成剪切与移动两个动作，且剪刃在轧件运动方向的瞬时分速度应与轧件运行速度相
